| 학회 | 한국재료학회 |
| 학술대회 | 2016년 봄 (05/18 ~ 05/20, 여수 디오션리조트 ) |
| 권호 | 22권 1호 |
| 발표분야 | G. 나노/박막 재료 분과 |
| 제목 | 분말 특성이 Fe-TiB2 복합재료 분말의 방전플라즈마소결 과정의 치밀화 거동에 미치는 영향Effect of Characteristics of Fe-TiB2 Composite Powders on the Densification Behavior during Spark-Plasma Sintering |
| 초록 | Fe-40wt% TiB2 복합재료 분말을 유성볼밀링에 의한 직접 분쇄 혼합법과 in situ 반응합성법으로 각각 제조하여 방전플라즈마소결법으로 치밀화하고, 소결 과정의 치밀화 거동을 조사, 비교하였다. 직접 분쇄 혼합법에서는 Fe 분말(순도 99.5%, 평균입도 5.5㎛)과 TiB2 분말(순도 99% 평균입도 4.9㎛)의 원재료 분말을 유성볼밀을 사용하여, WC-Co볼과 원료분말의 중량비를 10:1로 장입해 700rpm에서 2h 동안 Ar 기체 분위기를 유지하여 분쇄, 혼합하여 Fe-40wt% TiB2 복합재료 분말을 제조하였다. in situ 반응합성법에서는 순도 98.5%, 평균 입도 187.5μm의 FeB 분말과 순도 99.0%, 평균 입도 42.2μm의 TiH2 분말을 유성볼밀을 사용하여, Stainless Steel 용기 내에 직경 5mm의 WC-Co 볼을 볼:분말 무게비 10:1로 장입하여 밀링속도 700rpm으로 2시간 밀링 후, 고온수평관상로에서 Ar gas를 180 ml/min의 속도로 흘려주면서, 900℃까지 5℃/min의 승온 속도로 가열하고 2h 동안 유지한 뒤 노냉하여 제조하였다. 제조된 Fe-40wt% TiB2 분말은 입도, 형상, 강화입자 분산균일성 등 분말 특성을 조사하였다. 방전프라즈마소결은 외경x내경x높이 30x10.4x30mm의 원기둥 형태 흑연 몰드와 직경x높이 10x25mm 흑연 펀치를 사용하여, 0.1 Pa의 진공 분위기, 승온 속도 50℃/min, 소결압력 50MPa, 소결온도 1200℃로 실시하였다. 소결 과정에서 자동으로 기록, 저장되는 수축 변위 데이터로부터 수축률 곡선과 수축률 곡선을 미분한 치밀화 속도 곡선을 구하였다. 각각의 분말 소결체의 파면과 연마면을 FE-SEM으로 관찰하고, EDS와 XRD 분석 등의 결과와 함께 소결 과정의 치밀화 거동을 분석, 조사, 비교하였다. Acknowledgment: 이 논문은 ‘산업통상자원부’, ‘한국산업기술진흥원’의 ‘산학융합지구조성사업(No.N0000839)’으로 지원을 받아 발표되는 것입니다. |
| 저자 | 김지순, 최우진, 오승욱, 이창환, 진태준 |
| 소속 | 울산대 |
| 키워드 | Fe-TiB<SUB>2</SUB> composite powders; planetary ball-milling; in situ reaction synthesis; spark-plasma sintering |
